Metrologie, standardizare, certificare
Metrologia este știința măsurătorilor, a metodelor și mijloacelor de asigurare a unității lor și a modalităților de a atinge acuratețea cerută.
Termenii și definițiile din domeniul metrologiei sunt furnizate în MI 2247-98, care a apărut în locul GOST 16263-70.
Cantitățile fizice sunt specifice obiectelor materiale, studiate în științele naturale și tehnice.
Cantitatea fizică este o proprietate care este comună într-un sens calitativ multor obiecte fizice, dar individuale cantitativ pentru fiecare obiect (lungime, masă, temperatură etc.).
Dimensiunea unei cantități fizice este determinarea cantitativă a unei cantități fizice inerente unui anumit obiect, sistem, fenomen sau proces material.
Valoarea unei cantități fizice este o expresie a unei cantități fizice sub forma unui anumit număr de unități acceptate pentru aceasta. Un număr abstract în valoarea unei cantități fizice se numește o valoare numerică. De exemplu, diametrul găurii este de 10 mm.
Valoarea reală a unei cantități fizice este valoarea unei cantități fizice obținută experimental și atât de apropiată de valoarea reală pe care o poate folosi în locul acesteia în problema de măsurare stabilită. Pentru măsurătorile tehnice, valoarea unei cantități fizice constatată cu o marjă de eroare în ceea ce privește cerințele tehnice este considerată ca fiind valoarea reală.
Valoarea reală a unei cantități fizice este valoarea unei cantități fizice care ar caracteriza în mod ideal, în sens calitativ și cantitativ, cantitatea fizică corespunzătoare.
Unitatea de măsură a unei cantități fizice este o cantitate fizică cu o dimensiune fixă, care este atribuită condițional unei valori numerice egale cu unitatea și aplicată expresiei cantitative a cantităților fizice omogene cu ea.
Scara măsurărilor unei cantități fizice este un set de valori comandate dintr-o cantitate care servește drept bază inițială pentru măsurarea unei cantități date.
Tipuri de scale de măsurare:
- Scara numelor se caracterizează printr-o estimare a echivalenței diferitelor expuneri calitative ale unei proprietăți (de exemplu, scale de culoare);
- Cântarele de comandă descriu proprietățile cantităților ordonate în ordinea ascendentă sau descendentă a proprietății evaluate, caracteristică fiind lipsa unei unități de măsură (scară de măsurare a cutremurelor, nivelul mării);
- cântare condiționată - scale de valori, ale căror valori inițiale sunt exprimate în unități convenționale (nume și scale);
- Cântarele de intervale (diferențe) descriu proprietățile cantitative nu numai cu ajutorul echivalenței și relațiilor de ordine, ci și prin utilizarea relațiilor de sumare și proporționalitate a intervalelor (diferențelor) între manifestările cantitative ale proprietății; scările au un început ales convențional - un punct zero și unități de măsurători (cronologie pentru diferite calendare, scale de temperatură);
- Balanța relațiilor descrie proprietățile canti- tăților pentru manifestarea cărora se aplică relațiile logice de echivalență, ordine și proporționalitate; în scale există un zero natural și se stabilește o unitate de măsură (scara de masă și temperatura termodinamică, undele electromagnetice);
- Balanțele absolut au toate semnele de scale de relație și, în plus, au o definiție naturală, fără ambiguitate, a unității de măsură, sunt caracteristice unităților relative: coeficienții de amplificare, atenuare și utilitate.
Sistemul internațional SI
Sistemul de cantități fizice este un set de cantități fizice formate în conformitate cu principiile acceptate.
Cantitatea principală este cantitatea care intră în sistem și este adoptată condiționat ca o cantitate independentă (m, kg, s, ampere, kelvin, mol, candela).
Cantitatea derivată este cantitatea care intră în sistem și determinată prin valorile de bază ale acestui sistem (m / s).
Sistemul SI - un singur sistem internațional de unități, a fost adoptat la cea de-a XI-a Conferință Generală privind măsurile și ponderile din 1960. În Federația Rusă SI funcționează de la 1.01.1982.
Un metru este folosit ca unitate de măsură pentru lungimea în sistemul SI. Cea de-a 17-a Conferință Generală de Masuri și Masuri, organizată în 1983, a adoptat definiția contorului.
Contorul este lungimea căii care este traversată în vid de lumină la 1/299792458 o fracțiune de secundă.
Unitatea de măsură a unghiului plan este radianța, care este egală cu unghiul dintre cele două raze ale cercului, lungimea arcului dintre care este egală cu raza.
În industria de inginerie se utilizează unitățile (unități care sunt de un număr întreg mai mare decât unitățile de sistem sau non-sistem): unitățile liniare sunt milimetri și micrometri; Unitățile unghiulare sunt grade, minute și secunde.
Dimensiunea reală este mărimea obținută ca rezultat al prelucrării, fabricației, a cărei valoare nu o știm, deși există.
Dimensiunea reală este dimensiunea stabilită de măsurare cu o eroare admisibilă.
Dimensiunea liniară (mărimea) - valoarea numerică a unei valori liniare în metri sau părți din ea.
Dimensiunea unghiulară este unghiul dintre două suprafețe sau axe în radiani, grade, minute sau secunde. Un caz special este o abatere de la unghiul drept sau precizia poziționării dinților dințate în micrometre.
Măsurarea unei cantități fizice este un set de operațiuni pentru utilizarea unui dispozitiv tehnic care stochează o unitate de cantitate fizică, asigurând determinarea raportului dintre cantitatea măsurată și unitatea sa și obținerea valorii acestei cantități. Modelul de măsurare:
Controlul este un caz special de măsurare, în care se stabilește corespondența dintre o cantitate fizică și valorile limită admise.
Prin metoda de obținere a rezultatelor se stabilesc diferite tipuri de măsurători.
Măsurarea directă este o măsură în care se găsește în mod direct valoarea dorită a valorii.
Măsurarea indirectă este determinarea valorii solicitate a unei cantități fizice pe baza rezultatelor măsurărilor directe ale altor cantități fizice care sunt funcțional legate de cantitatea dorită.
Măsurătorile agregate sunt măsurarea simultană a mai multor cantități identice pentru care se găsește valoarea dorită prin rezolvarea unui sistem de ecuații.
Măsurătorile comune sunt măsurători simultane (directe și indirecte) a două sau mai multe cantități neidentificate pentru a stabili relația dintre acestea.
Metoda de măsurare este recepția sau un set de metode de comparare a cantității fizice măsurate cu unitatea sa în conformitate cu principiul de măsurare realizat.
- o metodă de evaluare directă - o metodă de măsurare în care valoarea unei valori este determinată direct de mijloacele de măsurare indicate.
- metoda de comparare cu măsura - o metodă de măsurare în care valoarea măsurată este comparată cu valoarea reprodusă de măsură.
- metoda de măsurare a contactului - o metodă de măsurare bazată pe faptul că elementul de detectare al dispozitivului este adus în contact cu obiectul de măsurare.
- o metodă de măsurare fără contact - o metodă de măsurare bazată pe faptul că elementul de detectare al instrumentului de măsurare nu este adus în contact cu obiectul de măsurare.
Pentru măsurare sunt utilizate diferite măsurători.
1.3. Mijloace de măsurare
Mijloace de măsură (SI) - un instrument tehnic destinat măsurării, care are caracteristici metrologice normalizate, reproduce și (sau) stochează o unitate de cantitate fizică, a cărei mărime este considerată neschimbată pe parcursul unui anumit interval de timp.
Măsurarea cantității fizice este un dispozitiv de măsurare destinat reproducerii și / sau stocării unei cantități fizice de una sau mai multe dimensiuni specificate, ale căror valori sunt exprimate în unități prescrise și cunoscute cu precizia necesară.
O măsură cu valoare unică este o măsură care reproduce o cantitate fizică de aceeași dimensiune (o greutate, măsura finală a lungimii).
Măsura multivită este o măsură care reproduce o serie de cantități similare de dimensiuni diferite (măsurată întreruptă, riglă).
Instrument de măsurare - un instrument de măsurare proiectat pentru a obține valorile cantității fizice măsurate în intervalul specificat.
Masina de măsurat este un dispozitiv de măsurare cu dimensiuni mari, destinat măsurării exacte a cantității fizice care caracterizează produsul. De exemplu, o mașină de măsurare a coordonatelor.
Un traductor de măsurare este un mijloc tehnic utilizat pentru a converti o cantitate măsurată într-o altă valoare sau un semnal măsurat, convenabil pentru procesare, stocare, transformare ulterioară, indicație sau transmisie și având caracteristici metrologice normalizate.
Caracteristicile metrologice ale instrumentelor de măsurare - caracteristici concepute pentru a evalua nivelul tehnic și calitatea instrumentului de măsurare.
Scara instrumentului de măsurare face parte din dispozitivul de indicare al instrumentului de măsurare, care este o serie de semne ordonate împreună cu numerotarea asociată.
Scindarea divizării - distanța dintre două semne adiacente ale scalei instrumentului de măsurare.
Lungimea diviziunii scării este distanța dintre axele a două mărci adiacente ale scalei, măsurată de-a lungul unei linii imaginare care trece prin midpoints la cele mai scurte urme de scară.
Diviziunea de scară este diferența dintre valorile valorii măsurate corespunzătoare două mărci adiacente ale scalei instrumentului de măsurare.
Index - parte a dispozitivului de citire, a cărui poziție în raport cu marcajul scalei determină citirile instrumentului de măsurare (săgeată).
Intervalul de citiri este intervalul de valori scalate, limitate de final și valorile inițiale ale scalei.
Domeniul de măsurare este domeniul de măsurare pentru care erorile admise ale instrumentului de măsurare sunt normalizate.
Forța de măsurare - forța cu care dispozitivul de măsurare afectează suprafața măsurată în direcția liniei de măsurare.
Precizia măsurătorilor - calitatea măsurătorilor, care reflectă apropierea de zero a erorii rezultatului măsurătorilor.
1.4. Erori de măsurare
Precizia rezultatelor măsurătorilor # 916; X - abaterea rezultatului măsurării lui Hizm din valoarea adevărată (reală) Xd a valorii măsurate:
Eroare de instrument de măsurare Xn este diferența dintre citirea instrumentului de măsurare și valoarea reală (reală) Xd a valorii măsurate:
Limita erorii admise a instrumentului de măsurare este cea mai mare eroare (indiferent de semn) a instrumentului de măsurare, la care poate fi considerată utilizabilă.
Eroarea instrumentală de măsurare este componenta erorii de măsurare cauzată de eroarea instrumentului de măsurare utilizat.
Eroarea în metoda de măsurare este componenta erorii de măsurare sistematice cauzată de imperfecțiunea metodei acceptate de măsurare.
Eroare subiectivă este eroarea făcută de operator atunci când citiți citirile.
Difuzarea rezultatelor într-o serie de măsurători reprezintă o discrepanță între rezultatele măsurătorilor de aceeași mărime dintr-o serie de măsurători egale, cauzate de obicei de acțiunea unor erori aleatorii.
Prin forma unei expresii numerice, sunt stabilite diferite tipuri de erori.
Eroare absolută # 916; Hizm - eroare de măsurare, exprimată în unități de valoare măsurată:
Eroare relativă # 948; - eroarea utilizată pentru a caracteriza acuratețea măsurătorii și măsurată în procente:
Eroarea este o eroare relativă, exprimată ca procent din valoarea unei normalizări:
unde XN este valoarea de normalizare, adesea limita superioară a măsurătorilor este luată ca această valoare, XN = Xmax.
Întrucât adevărata valoare a măsurandului este întotdeauna necunoscută. apoi pentru el în mai multe măsurători ia valoarea medie aritmetică:
unde n este numărul de măsurători efectuate.
Rezultatele măsurătorilor sunt influențate de mulți factori diferiți care determină prezența unei componente aleatorii. Prin urmare, atunci când se detectează o eroare de măsurare, se efectuează în mod repetat aceeași măsurătoare, de regulă.
Prin natura manifestării erorilor de măsurare, măsurătorile sunt împărțite în pierderi sistematice, aleatorii și brute.
Erorile sistematice sunt erori care, cu măsurători repetate, rămân constante sau se schimbă în conformitate cu o anumită lege.
Erorile aleatoare sunt erori care, atunci când măsurătorile repetate au diferite valori, nu se supun regulilor.
Erori grosiere (erori) sunt erori care nu sunt caracteristice procesului sau rezultatului tehnologic, ducând la distorsiuni evidente în rezultatele măsurătorilor.
Detectarea erorilor aleatorii este necesară pentru măsurători exacte. Pentru aceasta, sunt utilizate mai multe măsurători de aceeași mărime.
Influența erorilor aleatorii este exprimată în răspândirea rezultatelor obținute în raport cu așteptările matematice, prin urmare, diferența cantitativă a erorilor aleatorii este estimată de deviația standard:
unde n este numărul de măsurători.
Prelucrarea rezultatelor măsurătorilor
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: